浅谈python函数之作用域(python3.5)

站长资源 2024/11/26 佚名

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1 基本概念

1.1 命名空间 (namespace)

命名空间是变量名到对象的映射（name -> obj）。目前大多数的命名空间以类似于python字典的形式实现，实现形式在未来可能发生变化。命名空间举例：内置变量（内置函数abs, 内置的异常等），模块中的全局变量，函数调用时的局部变量。在某种意义上讲，对象的属性也形成一个命名空间。重要的是，不同的命名空间中的变量没有任何关联，两个不同的命名空间中可以包含相同的变量名。

命名空间有不同的创建时间和生命周期：

"background-color: #ccffcc">1.2 作用域 (scope)

作用域是Python程序中可以直接访问一个命名空间内变量的文本区域，可直接访问即命名空间内的变量在该文本区域内可见、可引用。

"htmlcode">

def func1():
 name = 1

print(func1) # <function func1 at 0x101a03d08>
print(name)
# Traceback (most recent call last):
# File "<stdin>", line 1, in <module>
# NameError: name 'name' is not defined

本地作用域中的变量定义：

"htmlcode">

test = 'global variable'

def scope_test():
 def inner():
  nonlocal test
  print(test)

scope_test() # SyntaxError: no binding for nonlocal 'test' found

2 示例

2.1 本地作用域中变量的搜索遵守LEGB规则

1.L-Local(function)：函数或类的命名空间，其中的变量称为本地变量

2.E-Enclosing function locals：外层函数的命名空间(例如closure)，包含被声明为non-local的变量

3.G-Global(module)：函数定义所在模块的命名空间，其中的变量称为全局变量

4.B-Builtin(Python)：Python内置模块的名字空间

def scope_test():
 def do_local():
  spam = "local spam"

 def do_nonlocal(): 
  nonlocal spam　　# 递归向上寻找上层函数命名空间中的spam变量
  spam = "nonlocal spam"

 def do_global():
  global spam # 在全局变量中寻找spam变量，没有则创建
  spam = "global spam"

 spam = "test spam"
 do_local()
 print("After local assignment:", spam) # 输出本地变量 spam
 do_nonlocal()
 print("After nonlocal assignment:", spam)
 do_global()
 print("After global assignment:", spam)

scope_test()
print("In global scope:", spam)

结果

<SPAN style="FONT-SIZE: 14px">1 After local assignment: test spam 
After nonlocal assignment: nonlocal spam 
After global assignment: nonlocal spam 
In global scope: global spam 
</SPAN>

2.2 闭包

闭包：在嵌套函数中，如果内层函数引用了外层函数的变量，就形成了一个闭包。

自由变量：被引用的外层函数变量，称为内层函数的自由变量。

def fn():
  a = 1
  def closure():
    nonlocal a
    a += 1
    print(a)
  return closure

inner = fn() 
print(inner.__closure__)  # (<cell at 0x10240b408: int object at 0x100277bc0>,)
inner() # 2
inner() # 3

外层函数执行完，其命名空间删除。但是因为 a 是内层函数的自由变量，所以变量 a 被保留，可以看作是 closure 函数对象的一个附加属性。

3 静态检测

3.1 本地变量

python是在编译def语句时静态检测其本地变量的。

a = 1
def local_test():
  a += 1
  print(a)
local_test()  # UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment

print(b)  # NameError: name 'b' is not defined

在编译local_test函数时，python就确定了变量 a 为函数的本地变量。所以在执行 a += 1 是会直接在本地命名空间寻找变量a。

3.2 命名空间搜索链

name = "lzl"
 
def f1():
  print(name)
 
def f2():
  name = "eric"
  f1()
 
f2() # lzl

一个函数的变量搜索路径是在它定义的时候决定的，不受它调用位置的影响。

f1定义在全局作用域中，其变量的搜索路径为：本地命名空间 --> 模块命名空间。所以最后的输出结果为‘lzl'。

4 匿名函数

Python借助lambda关键字定义匿名函数，格式如下：

lambda 参数列表: 表达式

lambda x: x + 1
# 函数功能类型于下面的函数
def _(x):
  return x + 1

示例

下面一段代码的输出结果是什么：

li = [lambda :x for x in range(10)]
print(li[0]())

其等价形式：

def fn():
  return x 

li = []
for x in range(10):
  li.append(fn)
li[0]() # fn() -> 9，根据变量搜索规则，x在函数中没有定义，在全局变量中查找

以上这篇浅谈python函数之作用域(python3.5)就是小编分享给大家的全部内容了，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持。

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